Фамилия Жемалютдинова — яркий пример того, как русское окончание скрывает восточную, точнее, тюрко-персидскую основу. Это фамилия женского рода; мужской вариант — Жемалютдинов. Её ядро — арабское имя Джамалутдин (или Джемалютдин), что переводится как «красота веры» или «совершенство религии» (от «джамаль» — красота и «дин» — вера, религия). В тюркских языках, особенно у татар и башкир, начальное «дж» часто переходит в «ж», отсюда и форма «Жемалютдин».

Словообразовательная модель типична для фамилий, возникших в среде крещёных или просто русифицированных народов Поволжья и Урала. Суффикс «-ов» (в женском роде «-ова») — стандартный русский патронимический формант, указывающий на принадлежность: «сын (или дочь) Жемалютдина». Фактически, фамилия означает «потомок того, кого звали Красотой веры».

Интересно, что в отличие от многих русских фамилий, образованных от крестильных имён, Жемалютдиновы несут память об исламской традиции. Имя Джамалутдин было распространено среди мусульманского духовенства и образованных слоёв, поэтому предок носителя фамилии мог быть муллой, учителем (мударрисом) или просто глубоко верующим человеком. Географически фамилия тяготеет к Татарстану, Башкортостану, а также к регионам, куда переселялись татары в XVIII–XIX веках (Оренбуржье, Урал, Западная Сибирь).

Встречаются варианты написания: через «Д» — Джамалютдинов, через «И» — Жималютдинов. Это объясняется неграмотностью писцов или местными диалектными особенностями произношения. Редкость фамилии (она не входит даже в первую тысячу самых частых русских фамилий) говорит о том, что родоначальник не был массовым, а его потомки не расселялись широко, сохраняя компактное проживание.